近日,我院张吉良教授课题组系列研究工作被集成电路设计自动化领域的国际顶级会议DAC2023接收。
论文1:近年,Learning parity with noise(LPN)问题被广泛用于构建多方安全计算与后量子密码学算法。然而LPN的大规模矩阵在内存和计算单元之间的传输产生了显著的延迟,严重影响了计算效率。为解决这一问题,本文面向LPN密码学设计了名为PIMA-LPN的存内计算加速器。该加速器在执行256比特安全的LPN加/解密算法时,比CPU和FPGA快20.86 ~ 216.8倍。
[1] Lin Ding, Song Bian,Jiliang Zhang*, LIMA-LPN: MRAM-based Logic-in-memory Accelerator for Efficient Learning Parity with Noise Cryptography,In Proceedings of the 60th IEEE/ACM Design Automation Conference (DAC’23), San Francisco, CA, July 2023.
论文2:隐蔽信道可以绕过系统安全策略以在不允许通信的两方之间传输信息对象。然而,现有隐蔽通道的可移植性差,且往往可通过隔离技术进行缓解。为克服这些局限性,我们首次揭示了一系列基于同步互斥机制(MESM)的隐蔽信道—MES-Attacks,创新性地提出基于合作的信道工作原理,并在Windows和Linux系统中的本地、跨沙盒及跨虚拟机的三种场景下可以分别达到13.105 kb/s、12.383 kb/s和6.552 kb/s的高传输率,其中误码率都在1%以下。
[2] Chaoqun Shen,Jiliang Zhang*, Gang Qu, MES-Attacks: Software-Controlled Covert Channels based on Mutual Exclusion and Synchronization,In Proceedings of the 60th IEEE/ACM Design Automation Conference (DAC’23), San Francisco, CA, July 2023.
论文3:基于FPGA的边缘设备上的真随机数发生器是信息安全的基石,但是面临吞吐量低、随机序列质量不稳定的问题。我们为FPGA设计了一种具有超高吞吐量和高能效的基于环形振荡器的真随机数发生器,以仅仅13个Slices的代价,提供超过275 Mbps的随机序列,且无需后处理即可通过NIST SP 800-22和NIST 800-90B测试,并且在最小熵和能效方面显著优于目前最先进的技术。
[3] Zhaojun Lu, Houjia Qidiao, Qidong Chen, Zhenglin Liu, andJiliang Zhang*, An Ultra High-Throughput and Energy-Efficient TRNG Exploiting Four FPGA-Compatible Ring Oscillators and One Multiphase Sampler,In Proceedings of the 60th IEEE/ACM Design Automation Conference (DAC’23), San Francisco, CA, July 2023.
DAC会议是集成电路辅助设计领域的国际最顶级会议,迄今已有60年历史,主要关注芯片、电路以及系统设计的新工具和新方法。近几年的接收率为20%左右。今年的第60届DAC学术会议将于7月9日至13日于美国旧金山举办,届时将会吸引众多科学家、研究者和工业界人士同台交流,为未来的研究提供更多思路和启发。